[发明专利]一种催化湿法氧化处理呋喃类废水的催化剂

说明书

本发明公开了一种催化湿法氧化处理呋喃类废水的催化剂，该催化剂由活性组分氧化钼和复合载体组成，复合载体为铜氧化物和改性助剂氧化物，改性助剂为锰、锆、铁、铈、铋、镍、钴中的任意一种或者两种以上的组合，其中钼元素与铜元素的摩尔比为0.1～1:1，复合载体中其他金属元素与铜元素的摩尔比均独立地为0.05～1:1。本发明通过采用共沉淀法制备催化剂的复合载体，然后再浸渍负载活性组分氧化钼，制备工艺简单、条件温和、成本低廉，所得催化剂用于催化湿法氧化处理呋喃类废水，具有优异的降解有机物的催化活性和高的COD去除率，以及低成本和反应所需温度较低等特点。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种催化湿法氧化处理呋喃类废水的催化剂。

背景技术

催化湿法氧化是在传统的湿法氧化处理工艺中，加入适宜的催化剂以降低反应所需要的温度、压力，提高降解效率和反应产物的选择性。常用的催化剂包括均相催化剂和多相催化剂。均相催化反应系统中，催化剂与反应液处于同一相态中很难分离，为了避免催化剂的流失，同时为了消除催化剂随反应液的排出给环境造成的二次污染，对催化剂进行有效的收集成为了必要的一步，这样就使工艺流程变得复杂，提高了处理成本。而多相催化剂一般为固体粉末，同反应液也不互溶，因而分离较容易，且由于多相催化剂具有活性高、易分离等优点，为此人们逐渐将目光投向非均相催化剂的研究。但目前大部分催化剂对于难降解有机废水COD的去除率不高，尤其是对含有呋喃类有机物废水的COD的去除率偏低，所以研究开发新型湿法氧化呋喃类废水的催化剂迫在眉睫。

CN 107866260A公开了一种用于工业丙烯腈废水的催化剂，其主要活性元素包括Cu、Co、Mn、Ni，SBA-15或MCM-41为载体，在反应温度为275℃，压力为8.0MPa时COD去除率最高可达99.8％，但是该催化剂反应所需温度和压力较高，增加了工艺成本。CN 107930673A公开了一种用于废水的催化剂，其主要活性元素包括Cu、Fe、Mn，TiO₂为载体，但是该专利并未公布催化剂的COD去除率，并且催化剂制备过程需要真空处理，对制备工艺要求太高。CN107913703A公开了一种用于高浓度有机废水的催化剂，其主要以贵金属Pd、Pt、Ru、Rh为活性组分，TiO₂、SiO₂、Al₂O₃为载体，在反应温度为250℃，压力为6.5MPa时COD去除率最高接近100％，但是该催化剂由于以贵金属为活性组分，催化剂成本昂贵。

发明内容

针对当前用于呋喃类废水的催化剂较少，而其他湿法氧化废水催化剂存在的成本高、COD去除率低和反应所需温度较高的问题，本发明的目的在于提供一种低成本，用于催化湿法氧化处理呋喃类废水活性高、反应所需温度较低的催化剂，所述催化剂在保证具有高活性的前提下，具有很好的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用的催化剂由活性组分氧化钼和复合载体组成，其中复合载体为铜氧化物和改性助剂氧化物的复合物，所述改性助剂为锰、锆、铁、铈、铋、镍、钴中的任意一种或者两种以上的组合；该催化剂中钼元素与铜元素的摩尔比为0.1～1:1，复合载体中其他金属元素与铜元素的摩尔比均独立地为0.01～1:1，且复合载体中其他金属元素的总摩尔量与铜元素的摩尔量之比为0.1～2:1。

本发明催化剂中，优选改性助剂为镍、铁、钴中至少一种与锰、铈的组合。

本发明催化剂中，进一步优选钼元素与铜元素的摩尔比为0.1～0.5:1，优选复合载体中其他金属元素与铜元素的摩尔比均独立地为0.01～0.6:1，且复合载体中其他金属元素的总摩尔量与铜元素的摩尔量之比为0.2～1:1。

本发明催化剂由下述方法制备得到：

1、将铜的前驱体和改性助剂的前驱体溶解于水中，搅拌均匀，得到前驱体混合溶液。